超薄膜盘精密型面加工方法

摘要

本发明涉及一种超薄膜盘精密型面加工方法，通过在加工过程中采用合理的加工步骤及加工参数，以及对零件的装夹、抛光等的处理和数控加工、引入宏程序等方法，消除了膜盘的型面偏移问题和加工刀痕等问题，解决了钛合金高精密膜盘的加工，完全可以满足此种类型零件的技术要求。零件在常规的加工方法加工后零件的合格率20％左右，通过本发明技术的应用，合格率已经超过80％，大大提高了生产效率，降低了成本。

权利要求

1.一种超薄膜盘精密型面加工方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

1)将零件的各型面和孔径进行粗加工，分别保留1mm余量，粗加工时，每次切深不大于

0.3mm；

2)对零件进行磁力探伤检查，零件缺陷长度应小于0.2mm；

3)对零件进行硬度检查，硬度值HRC≤34；

4)对零件的定位面进行研磨处理，研磨后着色面积不小于90％，平面度不大于0.01；

5)将零件用夹具固定在旋转机构上进行精加工，装夹时必须保证旋转机构与零件紧密压靠，用黄油填充夹具和零件之间的间隙，然后膜盘型面利用编制好的循环宏程序进行加工，每次切深不大于0.1mm，精加工时不能有可见刀痕，不做任何标记；

6)精加工后用600#水砂纸对型面及两端R处粗抛光，使粗糙度需达到0.8；然后用

800#水砂纸进行精抛光，抛光时转速控制在180r/min到200r/min之间，直至加工到规定尺寸，并使粗糙度达到0.5，加工时不允许有磕碰、划伤、压伤和压痕；

7)对零件进行磁力探伤检查，零件的缺陷长度应不大于0.2mm；

8)最终检验。

2.如权利要求1所述的超薄膜盘精密型面加工方法，其特征是，所述的步骤2)和步骤

7)后，若零件的缺陷长度大于或等于0.2mm时，零件报废。

3.如权利要求1所述的超薄膜盘精密型面加工方法，其特征是，所述的在步骤5)加工时，若发现刀片的锋利磨损时，马上进行更换。

说明书

超薄膜盘精密型面加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超薄膜盘精密型面加工方法。

背景技术

[0002] 以往的动力轴柔性连接方式一般是应用多层膜片结构，但是对于高端产品，尤其是航空动力系统来说，该结构对于航空产品的减重和性能提高有相当的制约性。经过研究发现，利用超薄膜盘结构代替膜片结构，材料为钛合金，即可以节省重量，又可以简化结构。同时，为满足以上要求，需要膜盘的技术指标很高，如某动力传动轴钛合金膜盘，整体膜盘的腹板表面是一个曲面，具有一定弹性，且具有很高的疲劳寿命要求。其各项尺寸指标要求很高，且加工表面不允许有加工痕迹。由于腹板的最薄处很薄，属于弹性体，在最薄处的圆周区域切削加工产生的表面应力可以穿透整个零件，腹板两侧切削应力的不对称可以导致零件严重变形。因引其加工难度也非常大，目前尚无此类成熟的加工技术。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种可以实现高精度超薄膜盘的加工技术，使超薄膜盘零件即有高精度型面，又有较好的加工表面质量。

[0004] 本发明的具体方案如下：

[0005] 1)将零件的各型面和孔径进行粗加工，分别保留1mm余量，粗加工时，每次切深不大于0.3mm；

[0006] 2)对零件进行磁力探伤检查，零件缺陷长度应小于0.2mm；

[0007] 3)对零件进行硬度检查，硬度值HRC≤34；

[0008] 4)对零件的定位面进行研磨处理，研磨后着色面积不小于90％，平面度不大于0.01；

[0009] 5)将零件用夹具固定在旋转机构上进行精加工，装夹时必须保证旋转机构与零件紧密压靠，用黄油填充夹具和零件之间的间隙，然后膜盘型面利用编制好的循环宏程序进行加工，每次切深不大于0.1mm，精加工时不能有可见刀痕，不做任何标记；

[0010] 6)精加工后用600#水砂纸对型面及两端R处粗抛光，使粗糙度需达到0.8；然后用800#水砂纸进行精抛光，抛光时转速控制在180r/min到200r/min之间，直至加工到规定尺寸，并使粗糙度达到0.5，加工时不允许有磕碰、划伤、压伤和压痕；

[0011] 7)对零件进行磁力探伤检查，零件的缺陷长度应不大于0.2mm；

[0012] 8)最终检验。

[0013] 在上述的步骤2)和步骤7)后，若零件的缺陷长度大于或等于0.2mm时，零件报废。上述步骤5)加工时，若发现刀片的锋利磨损时，要马上进行更换。

[0014] 本发明采用数控车进行加工，由于型面不是线性样条，如果按正常方法编制程序，将使程序极其繁琐，所以引入循环宏程序；由于零件极薄，加工易发生振动，且内应力影响比较明显，导致多数零件型面向内型面倾斜，即内型面一侧凹心严重，最多可达到0.1mm。经过多次实践验证，夹具型面与零件型面间有0.01～0.02mm的间隙，加工时必须用黄油填充间隙；经过抛光后，零件表面粗糙度达到Ra0.4～0.5，同时去除了加工表面的加工痕迹，并且抛光基本不会去除余量，对精加工后的零件的形位公差基本没有影响，从而消除了膜盘的型面偏移问题和加工刀痕等问题，解决了钛合金高精密膜盘的加工，完全可以满足此种类型零件的技术要求。经过验证，在常规的加工方法加工后零件的合格率20％左右，通过本发明技术的应用，合格率已经超过80％，大大提高了生产效率，降低了成本。

具体实施方式

[0015] 超薄膜盘精密型面加工方法，其步骤如下：

[0016] 1)将零件的各型面和孔径进行粗加工，分别保留1mm余量，粗加工时，每次切深不大于0.3mm；

[0017] 2)对零件进行磁力探伤检查，零件缺陷长度应小于0.2mm；

[0018] 3)对零件进行硬度检查，硬度值HRC≤34；

[0019] 4)对零件的定位面进行研磨处理，研磨后着色面积不小于90％，平面度不大于0.01；

[0020] 5)将零件用夹具固定在旋转机构上进行精加工，装夹时必须保证旋转机构与零件紧密压靠，用黄油填充夹具和零件之间的间隙，然后膜盘型面利用编制好的循环宏程序进行加工，每次切深不大于0.1mm，精加工时不能有可见刀痕，不做任何标记；

[0021] 6)精加工后用600#水砂纸对型面及两端R处粗抛光，使粗糙度需达到0.8；然后用800#水砂纸进行精抛光，抛光时转速控制在180r/min到200r/min之间，直至加工到规定尺寸，并使粗糙度达到0.5，加工时不允许有磕碰、划伤、压伤和压痕；

[0022] 7)对零件进行磁力探伤检查，零件的缺陷长度应不大于0.2mm；

[0023] 8)最终检验。

[0024] 在上述的步骤2)和步骤7)后，若零件的缺陷长度大于或等于0.2mm时，零件报废。上述步骤5)加工时，若发现刀片的锋利磨损时，要马上进行更换。

[0025] 实施例1：

[0026] 某高新工程的机型的动力传动轴的膜盘，材料为钛合金，该膜盘采用整体膜盘结构，是典型的钛合金高精密薄壁件，整体膜盘的腹板表面是一个曲面，具有一定弹性，要求有很高的疲劳寿命。两端面平行度要求0.01mm；最薄壁处仅0.345mm，零件内、外型面轮廓度要求均为0.025mm，零件粗糙度要求为Ra0.8，并且加工表面不允许有加工痕迹。

[0027] 其具体实施步骤为：

[0028] 1)将各型面和孔径进行粗加工，分别保留1mm余量，粗加工时，每次切深不大于0.3mm；

[0029] 2)进行磁力探伤检查，零件最大缺陷长度为0.1mm；

[0030] 3)进行硬度检查，HRC为30；

[0031] 4)在精加工工序前，必须对定位面进行研磨处理，研磨后着色面积为96％，平面度为0.008。

[0032] 5)精加工时，零件通过夹具固定在旋转机构上，装夹时必须保证旋转机构与零件紧密压靠，需要用黄油填充夹具和零件之间的间隙；膜盘型面利用循环宏程序加工，每次切深不大于0.1mm；在加工过程中，发现刀片磨损，进行了更换，精加工时无可见刀痕，不做任何标记；

[0033] 6)精加工后用600#水砂纸对型面及两端R处粗抛光，粗糙度达到0.8；然后用800#水砂纸进行精抛光，抛光时转速控制在190r/min，粗糙度需到0.5，无磕碰、划伤、压伤和压痕；

[0034] 7)进行磁力探伤检查，零件最大缺陷长度为0.15mm；

[0035] 8)最终检验：零件两端面平行度要求0.006mm；零件内、外型面轮廓度要求均为0.02mm，零件粗糙度要求为Ra0.7，加工表面无加工痕迹，满足各项要求。